(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直接転写方式と間接転写方式を併用してカラー画像を形成する画像形成装置であって、
間接転写方式で画像を形成する間接転写媒体に１次転写された画像の濃度を検知する第１の濃度検知手段と、
前記間接転写媒体に１次転写された画像を前記直接転写方式で画像を形成する直接転写媒体に２次転写された画像の濃度を検知する第２の濃度検知手段と、
前記間接転写媒体上に形成される画像の濃度と前記直接転写媒体上に形成される画像の濃度が同一のときに、前記第１及び第２の濃度検知手段で検知した画像濃度の検出出力が同一とみなせる出力となるように前記第１及び第２の濃度検知手段の検出出力に対して補正値を設定する補正手段と、
を備えていること
を特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置であって、
前記補正手段は、前記第１及び第２の濃度検知手段で検知した画像の濃度を比較して画像濃度の検知出力の差を求め、その差を補正すること
を特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１記載の画像形成装置であって、
前記間接転写媒体から前記直接転写媒体に２次転写された後の残像画像の画像濃度を検知する第３の濃度検知手段をさらに備え、
前記補正手段は、前記第３の濃度検知手段で検知した前記残存画像の濃度と、前記第１の濃度検知手段で検知した画像の濃度とから前記間接転写媒体から前記直接転写媒体に転写する転写率を求め、当該転写率に基づいて前記第１及び第２の濃度検知手段の検知出力を補正すること
を特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３に記載の画像形成装置であって、
前記第１の濃度検知手段と前記第３の濃度検知手段は１つの濃度検知手段を共用して画像濃度を検知すること
を特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、
前記１次転写された画像は複数の濃度の複数の画像パターンからなること
を特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項３記載の画像形成装置であって、
前記補正手段は、複数の転写率を設定し、複数の濃度の複数の画像パターンに基づいて
前記第１及び第２の濃度検知手段の検知出力を補正すること
を特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、
前記補正手段は、前記検知出力の補正動作を所定のタイミングで繰り返し実行すること
を特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項７記載の画像形成装置であって、
前記所定のタイミングが、所定枚数のプリント毎であること
を特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
直接転写方式と間接転写方式を併用してカラー画像を形成する画像形成方法であって、
間接転写方式で画像を形成する間接転写媒体に１次転写された画像の濃度を第１の濃度検知手段で検知する第１の濃度検知工程と、
前記間接転写媒体に１次転写された画像を前記直接転写方式で画像を形成する直接転写媒体に２次転写された画像の濃度を第２の濃度検知手段で検知する第２の濃度検知工程と、
前記間接転写媒体上に形成される画像の濃度と前記直接転写媒体上に形成される画像の濃度が同一のときに、前記第１及び第２の濃度検知手段で検知した画像濃度の検出出力が同一とみなせる出力となるように前記第１及び第２の濃度検知手段の検出出力に対して補正値を設定する補正工程と、
を備えていることを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に係り、特に、直接転写方式と間接転写方式の両者の方式を使用してカラー画像を形成する画像形成装置、及び当該画像形成装置で実施される画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のドラムを有するカラー電子写真方式の画像形成装置において、Ｋ（ブラック）を直接転写方式で転写し、ＹＭＣ（イエロー、マゼンタ、シアン）を間接転写方式で転写するフルカラー画像形成装置において、基準トナーパターンの濃度を、直接転写ベルト及び間接転写ベルト上で、光学式のトナー濃度検知部により検知し、その検出濃度に基づいて、画像濃度の補正をする技術が既に知られている(例えば特許文献１：特開２００２−３２３８０１号公報参照）。
【０００３】
この発明は、個々のユーザの使用条件に応じて転写条件を調整することができるようにするため、感光体上の顕画像を検知するセンサによって転写前の顕画像濃度と転写残の顕画像濃度とを検出し、該検出した両者の濃度に基づいて転写率を測定し、該測定した転写率に基づいて適正な転写条件を選択し決定するように制御することを特徴とするものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来技術におけるトナー濃度検知は、直接転写ベルト及び間接転写ベルト上の２箇所のトナー濃度検知部でトナー濃度を検出するため、それぞれの検知部のトナー濃度検知の差が不明であった。そのため、Ｋ色を直接転写方式で転写した基準トナーパターンを直接転写ベルト上のトナー濃度検知部で検知し、ＹＭＣ色を間接転写方式で転写した基準トナーパターンを間接転写ベルト上のトナー濃度検知部で検知する場合、Ｋ色のトナー濃度検知と、ＹＣＭ色のトナー濃度検知との間で差が出るため、同じ画像濃度に制御したつもりでも、実際には画像の濃度の差が出るという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、直接転写媒体上の画像濃度と間接転写媒体上の画像濃度に濃度差が発生しないようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、本発明は、直接転写方式と間接転写方式を併用してカラー画像を形成する画像形成装置であって、間接転写方式で画像を形成する間接転写媒体に１次転写された画像の濃度を検知する第１の濃度検知手段と、前記間接転写媒体に１次転写された画像を前記直接転写方式で画像を形成する直接転写媒体に２次転写された画像の濃度を検知する第２の濃度検知手段と、前記間接転写媒体上に形成される画像の濃度と前記直接転写媒体上に形成される画像の濃度が同一のときに、前記第１及び第２の濃度検知手段で検知した画像濃度の検出出力が同一とみなせる出力となるように前記第１及び第２の濃度検知手段の検出出力に対して補正値を設定する補正手段と、を備えていることを特徴とする。
【００１５】
なお、後述の実施形態では、間接転写媒体は間接転写ベルト６に、第１の濃度検知手段は第１の濃度検知センサ１２に、直接転写媒体は直接転写ベルト９に、第２の濃度検知手段は第２の濃度検知センサ１５に、第３の濃度検知手段は第１の濃度検知センサ１２に、補正手段は画像濃度センサ補正制御部２２に、画像パターンは基準パターン１０に、それぞれ対応する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、直接転写媒体上の画像濃度と間接転写媒体上の画像濃度に濃度差が発生しないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】直接転写方式と間接転写方式の両方式を併用したフルカラー画像形成装置の転写部まわりの構成を示す概略構成図である。
【図２】中間転写ベルト上に形成されるＹ，Ｍ，Ｃの基準パターン画像の例を示す説明図である。
【図３】パターン検出用の濃度検知センサの取り付け位置及びクリーニング部におけるクリーニング動作のＯＮ／ＯＦＦの状態を示す説明図である。
【図４】本実施形態に係る画像形成装置におけるトナー濃度検知補正制御の制御構成を示す機能ブロック図である。
【図５】図４の制御構成で実施されるトナー濃度検知補正制御の制御手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明は、直接転写媒体及び間接転写媒体上の画像の濃度を検知する濃度検知手段の画像濃度検知出力の差を補正する際、間接転写媒体上の画像の濃度と、間接転写媒体から直接転写媒体に転写した後の転写残画像の濃度を間接転写媒体上の濃度検知手段で検知し、転写前と転写後の差より転写率を求め、あるいは、直接転写媒体に転写された画像濃度を直接転写媒体上の濃度検知手段で検知し、間接転写媒体上の濃度検知手段によって求めた画像の濃度と、直接転写媒体上の画像検知手段によって検知した画像の濃度を比較することにより、両濃度検知手段の濃度検知における出力の差を求め、これを補正するようにしたものである。
【００１９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２０】
図１は、直接転写方式と間接転写方式の両方式を併用したフルカラー画像形成装置の転写部まわりの構成を示す概略構成図である。同図において、Ｋ色のトナー画像は感光体１で形成され、直接転写方式で転写ローラ２の転写バイアスによって図において下方から搬送されてくる用紙に転写される。Ｙ，Ｍ，Ｃのトナー画像は感光体３，４，５で形成されて、中間転写ベルト６で重ね合わせられて、中間転写ベルト６が張設されたローラ群のうち転写部のローラ８と２次転写ローラ７のニップ部で２次転写ローラ７による転写バイアスによってＫ色が転写されている用紙上に更に転写され、４色が重畳されたフルカラー画像が得られる。なお、本実施形態では、２次転写ローラ７は直接転写ベルト９が張設されたローラ対の一方を兼ねている。
【００２１】
なお、図示していないが、感光体１，３，４，５の外周には電子写真方式の作像要素、すなわち帯電部、光書き込み部、現像部、クリーニング部、除電部が配置され、前記転写ローラ２及び中間転写ベルト６に１次転写する図示しない転写部によって前者は直接用紙に、後者は中間転写ベルト６に転写される。また、光書き込み部は帯電部と現像部との間に設定され、現像部とクリーニング部との間に１次転写部が設けられる。
【００２２】
光書き込み部では例えばポリゴンミラーを使用した光書き込み、あるいはレーザダイオードアレイを使用した光書き込みが行われる。
【００２３】
図２は中間転写ベルト上に形成されるＹ，Ｍ，Ｃの基準パターン画像の例を示す説明図、図３はパターン検出用の濃度検知センサの取り付け位置、及びクリーニング部におけるクリーニング動作のＯＮ／ＯＦＦの状態を示す説明図である。
【００２４】
図２に示すようにＹ，Ｍ，Ｃの基準パターンのトナー画像は感光体３，４，５で形成されて、中間転写ベルト６に転写され、Ｙ，Ｍ，Ｃの基準パターン１０として顕像化される。本実施形態では、基準パターン１０はＹ，Ｍ，Ｃについて搬送方向に沿って複数の濃度のパターンが列状に形成される。この中間ベルト６上の基準パターン１０は、第１の濃度検知センサ１２で濃度が測定される。
【００２５】
中間転写ベルト６から、直接転写ベルト９に転写されたパターンは、第２の濃度検知センサ１５で濃度を測定する。中間転写ベルト６上で転写されずに残った転写残画像は、ベルトクリーニング１６をＯＦＦにして、クリーニングされないようにし、中間転写ベルト６を一周し、再びセンサ１２で濃度を測定する。転写残画像の濃度測定が終了したら、ベルトクリーニング１６をＯＮにしておく。そうしないと、通常の画像生成時に、中間転写画像と、転写残画像が重なってしまい、不良画像を生成することになる。なお、第１及び第２の濃度検知センサ１２，１５は反射型の光センサであり、濃度パターンからの反射光をフォトダイオードで検出し、濃度に対応した電圧を出力する。
【００２６】
図４は、本実施形態に係る画像形成装置におけるトナー濃度検知補正制御の制御構成を示す機能ブロック図である。本実施形態に係る制御構成は、印刷制御部２１を中心に、画像濃度センサ補正制御部２２，間接転写制御部２３及び直接転写制御部２４が接続されたもので、間接転写制御部２３は、Ｙ画像形成部３Ａ，Ｍ画像形成部４Ａ，Ｃ画像形成部５Ａ及び第１の画像濃度センサ１２を制御し、直接転写制御部２４はＫ画像形成部１Ａ及び第２の画像濃度センサ１５を制御するように構成されている。
【００２７】
印刷制御部２１はフルカラー印刷あるいはモノクロ印刷を実行するためにシステム全体を制御する。濃度センサ補正制御部２２は、間接転写制御部２３の第１の画像濃度センサ１２と、直接転写制御部２４の第２の画像濃度センサ１５との出力差を補正する。
【００２８】
間接転写制御部２３は、Ｙ，Ｃ，Ｍの各画像形成部３Ａ，４Ａ，５Ａ、中間転写ベルト６及び２次転写ローラ７を制御し、用紙に転写するための画像、及びＹ，Ｃ，Ｍの基準パターン１０を形成し、用紙あるいは直接転写ベルト９に画像あるいは前記基準パターン１０を転写する。
【００２９】
直接転写制御部２４は、Ｋ画像形成部Ａ１及び転写ローラ２を制御して、用紙に転写するための画像を形成する。Ｋ画像形成部１Ａは前記感光体１回りの前記作像要素を含み、感光体１、前記作像要素を制御してトナー画像を形成する。
【００３０】
図５は、図４の制御構成で実施されるトナー濃度検知補正制御の制御手順を示すフローチャートである。この処理は、画像濃度センサ補正制御部２２で実行される。
【００３１】
この処理では、まず、ＹＭＣ各色のそれぞれの基準パターン１０を各画像形成部３Ａ，４Ａ，５Ａの感光体３，４，５上に形成する（ステップＳ１）。次いで、感光体３，４，５上のパターンを中間転写ベルト６上へ転写し、中間転写ベルト６上に基準パターン１０列を形成し、第１の濃度検知センサ１２で各基準パターン１０の濃度を検知する（ステップＳ２）。このとき検知した濃度をＸとする。濃度は電気的には濃度検知センサの検知出力として得られる。
【００３２】
中間転写ベルト６から直接転写ベルト９へ２次転写ローラ７によって転写し、転写された基準パターン１０の画像濃度を、直接転写ベルト９上の第２の濃度検知センサ１５で検知する（ステップＳ３）。このとき検知した濃度をＹとする。次いで、中間転写ベルト６から直接転写ベルト９へ転写されずに中間転写ベルト６に残った基準パターン１０の画像濃度を中間転写ベルト６上の第１の濃度検知センサ１２で検知する（ステップＳ４）。このとき検知した濃度をＺとする。
【００３３】
そして、ステップＳ５において、ステップＳ２ないしＳ４で検知した画像濃度に基づいて第１及び第２の濃度検知センサの濃度検知出力（感度）の差を求め、濃度差を補正する。
【００３４】
具体的には以下のようにして行われる。  
すなわち、ステップＳ２〜Ｓ４で検知した濃度、ここでは、基準パターン形成直後の中間転写ベルト６上の濃度Ｘ、直接転写ベルト９上に転写後の基準パターンの濃度Ｙ、直接転写ベルト９に転写後に中間転写ベルト６上に残留した基準パターンの濃度Ｚの間には、
Ｘ  −  Ｚ  ＝  Ｙ  ・・・（１）
の関係が成り立つはずである。ただし、それぞれの濃度検知センサ１２，１５の検知出力（感度）に差があると、この式が成り立たない。そこで、濃度検知センサ１２，１５の検知出力（感度）に差がある場合には、以下のようにして補正する。
【００３５】
（ａ）Ｘ  −  Ｚ  ＞  Ｙ  の場合
この状態は、中間転写ベルト６上の第１の濃度検知センサ１２に比べ、直接転写ベルト９上の第２の濃度検知センサ１５が、前記（１）式で示される場合に比べて基準パターン１０の濃度を薄く検知していることを示している。そのため、直接転写ベルト９上の第２の濃度検知センサ１５の検出値（検出電圧）から濃度への変換が濃くなるように補正する。あるいは、中間転写ベルト６上の第１の濃度検知センサ１２の検出値（検出電圧）から濃度への変換が薄くなるように補正する。
【００３６】
（ｂ）Ｘ  −  Ｚ  ＜  Ｙ  の場合
この状態は、中間転写ベルト６上の第１の濃度検知センサ１２に比べ、直接転写ベルト９上の第２の濃度検知センサ１５が、前記（１）式で示される場合に比べて基準パターン１０の濃度を濃く検知していることを示している。そのため、直接転写ベルト９上の第２の濃度検知センサ１５の検出値（検出出力（電圧））から濃度への変換が薄くなるように補正する。あるいは、中間転写ベルト６上の第１の濃度検知センサ１２の検出値（検出電圧）から濃度への変換が濃くなるように補正する。
【００３７】
前記（ａ）及び（ｂ）の場合の補正を（１）式が成り立つまで、あるいは所定の範囲に収まるまで繰り返し、第１の濃度センサ１２と第２の濃度センサ１５の検出値（検出電圧）を補正し、両者の濃度を検出値の関係を一致もしくはほぼ一致させる。すなわち、同一濃度のときに、同一と見なせる出力となるように第１及び第２の濃度センサ１２，１５の検出出力に対して補正値を設定する。この場合、一方を基準にすれば、他方のみ補正すればよい。
【００３８】
他方、ステップＳ５において、転写率を用いて補正することも可能である。この場合、ステップＳ２，Ｓ４で検知した濃度Ｘ及びＺより、中間転写ベルト６から直接転写ベルト９へ転写する際の転写率は、
転写率  ＝  （Ｘ  −  Ｚ）／Ｘ  ・・・（２）
で求められる。この転写率を用いると、ステップＳ３で検知した直接転写ベルト９上の基準パターン１０の濃度Ｙに対して、
転写率＊Ｘ  ＝  Ｙ  ・・・（３）
の関係が成り立つはずである。よって、転写率の変動が少ない短い期間であれば、ＸとＹを検知すれば、第１及び第２の濃度検知センサ１２，１５の検出電圧の差を測定することができる。
【００３９】
ある程度時間がたったり、温湿度環境が変化するなど、転写率が変わることが予想される場合は、再度、中間転写ベルト６に残った基準パターンの画像濃度Ｚを測定し、前記（２）式から転写率を求める。転写率が求まると、前記（３）式から、濃度Ｘ，Ｙの関係を求め、第１及び第２の濃度センサ１２，１５の濃度を検出値の関係を一致させる。また、本実施形態では、基準パターン１０は６個形成されているが、この６個についてそれぞれ濃度を検出し、この６個の基準パターンについての第１及び第２の濃度検知センサ１２，１５で検出した画像濃度の差が所定の範囲に収まるように第１及び第２の濃度検知センサ１２，１５の検出出力を補正するが、簡易的に１つの基準パターンで濃度補正制御を実行することもできる。また、２次転写ローラ７における転写電流を変更し、複数の転写率を設定して複数の濃度のパターンを形成することにより、複数の画像濃度で補正を行うようにすることもできる。
【００４０】
図５に示した処理を実行するタイミングは、プリント枚数をカウントしておき、所定枚数のプリント毎に、実施するようにすることが望ましい。
【００４１】
なお、画像濃度センサ補正制御部２２における制御は、予め設定されたプログラムに基づいてＣＰＵが実行する。プログラムは例えば予め図示しないＲＯＭに格納され、当該ＲＯＭから読み出してＲＡＭに展開し、当該ＲＡＭをワークエリアとして使用しながら実行され、あるいは、ＡＳＩＣなどのハードウェアとプログラムによる処理とを併用しながら予め設定された手順で実行される。前記プログラムは画像形成装置の制御装置のＲＯＭに限らず、ＣＤーＲＯＭなどの外部媒体から取得しても、あるいは、外部サーバのＲＯＭからネットワークを介して取得してもよいとは言うまでもない。
【００４２】
以上のように、本実施形態によれば、
１）間接転写ベルト６及び直接転写ベルト９上にそれぞれ配置した第１及び第２の濃度検知センサ１２，１５のトナー濃度検知の同一濃度に対する出力の差を補正することができる。  
２）転写率を使用して補正すると、毎回転写残画像の濃度を検知する必要がなくなり、制御と画像形成における効率化を図ることができる。  
３）第１及び第３の濃度検知手段を第１の濃度検知センサで共用するので、最小限のセンサ数で済ますことができると共に、センサの濃度検知の差の影響を最小限に抑えることができる。  
４）濃度の異なるパターンを使用し、あるいは転写率を変更して画像の転写を行うことにより、種々の濃度を検知して補正することができる。  
５）所定のタイミングで繰り返し補正するので、センサ感度の経時変化、及びセンサの汚れにより画像濃度検知出力が変化した場合でも、早いタイミングで対処することができる。  
６）所定枚数のプリント毎に補正を実行するので、プリント枚数のパラメータとして確実に補正を行うことができる。  
などの効果を奏する。
【００４３】
なお、本発明は前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であり、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項の全てが本発明の対象となる。前記実施形態は、好適な実施形態を示したものであるが、当業者ならば、本明細書に開示の内容から、各種の代替例、修正例、変形例あるいは改良例を実現することができ、これらは添付の特許請求の範囲により規定される範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４４】
６  間接転写ベルト
９  直接転写ベルト
１０  基準パターン
１２  第１の濃度検知センサ
１５  第２の濃度検知センサ
２２  画像濃度センサ補正制御部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４５】
【特許文献１】特開２００２−３２３８０１号公報
【図１】
0005691484.tif 000002
【図３】
0005691484.tif 000003
【図４】
0005691484.tif 000004
【図５】
0005691484.tif 000005
【図２】
0005691484.tif 000006